تاریخچه تکامل چشم؛ چه زمانی امکان دیدن جهان وجود داشت؟

درک ما از تکامل چشم مرکب کمی مبهم است، اما می دانیم که اوماتیدیوم های اولیه به ساختارهای بزرگتر و خوشه ای تکامل یافته اند که جذب نور را به حداکثر می رساند.

در محیط هایی مانند غارها و اعماق اقیانوس ها که نور کمی وجود دارد یا اصلاً وجود ندارد، چشم های مرکب برای تولید بینایی مفید هستند و به آنها برتری نسبت به سایر گونه ها می دهند.

اولین چشم ها در حدود 541 میلیون سال پیش (در آغاز دوره کامبرین، زمانی که حیات چند سلولی پیچیده ظاهر شد) در گروهی از حیوانات منقرض شده به نام تریلوبیت ها ظاهر شد که کمی شبیه خارپشت های دریایی بزرگ بودند. چشمان آنها شبیه حشرات مرکب امروزی بود.

از زمانی که ویلیام پیلی قیاس ساعت ساز را در سال 1802 پیشنهاد کرد، مبنی بر اینکه چیزی به پیچیدگی ساعت باید سازنده داشته باشد، خلقت گرایان از پیچیدگی چشم ها برای ارائه «برهان نظم» استفاده کردند. آنها می گویند چشم ها آنقدر پیچیده هستند که نمی توانند با انتخاب طبیعی و تجمع جهش های تصادفی تکامل پیدا کنند.

چارلز داروین که به خوبی از استدلال های خلقت گرایان آگاه بود، در کتاب خود درباره منشأ گونه ها تشخیص داد که چشم ها آنقدر پیچیده هستند که در نگاه اول تکامل آنها توسط انتخاب طبیعی احمقانه و پوچ به نظر می رسد. اما او به طور قانع کننده ای استدلال کرد که این ظاهر قضیه است. طبق استدلال داروین، چشم‌های پیچیده می‌توانست از طریق انتخاب طبیعی از چشم‌های ساده نشأت گرفته باشد، و کلید این معما یافتن چشم‌هایی با پیچیدگی متوسط ​​در دودمان حیوانات بود که مسیر را از ساده به پیچیده نشان می‌داد. این اشکال میانی اکنون پیدا شده اند.

اولین قدم توسعه سلول های حساس به نور است که پیچیده نیست. بسیاری از موجودات تک سلولی دارای نقاط ابتدایی چشم مانند هستند که از رنگدانه های حساس به نور تشکیل شده است. برخی حتی می توانند به سمت نور یا خلاف آن شنا کنند. چنین قابلیت‌های ابتدایی سنجش نور، مزیت بقای واضحی را به همراه دارد.

اندام های اولیه بینایی هنوز توسط چتر دریایی، کرم های مسطح و دیگر گروه های بدوی استفاده می شوند و به وضوح بهتر از هیچ هستند.

ساده ترین موجودات با نقاط حساس به نور، حیواناتی از جنس Hydra هستند که در آب شیرین زندگی می کنند. آنها چشم ندارند، اما وقتی در معرض نور شدید قرار می گیرند، به یک توپ منقبض می شوند. هیدراها از منظر تکاملی جالب هستند زیرا تجهیزات اولیه حسگر نور آنها بسیار شبیه به آنچه در سایر دودمان تکاملی از جمله پستانداران یافت می شود.